水文分析计算与水资源评价中的问题及解决方法

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：5.9.4.1有足够洪水系列的分期洪水计算为保证分期设计洪水成果符合防洪标准，又反映洪水的季节性变化，一种可行的途径是在年最大洪水样本空间内研究洪水的季节性规律，并提出采用年最大洪水及其发生季节或分期的联合概率。

我国设计洪水规范规定采用年最大洪水系列计算设计洪水，这是传统的按极值设计概念在工程水文上的体现。在使用分期设计洪水时，水利水电工程实际达到的洪水标准，与按年最大的设计洪水进行调洪演算时的洪水标准有所不同，分期最大洪水系列中的部分（有时甚至为全部）洪水不是年最大洪水，这些洪水在一年内就可能被超过多次，以至于通常所说的“重现期等于频率的倒数”这种关系不再成立，即按现行方法计算的分期设计洪水达不到防洪设计要求，是不安全的。随着经济发展，要求采取有效的水库运用方式，利用洪水资源在满足大坝安全和不降低下游防洪标准的前提下，根据汛期的洪水规律，研究防洪库容与兴利库容重叠使用的可能性。

我国大多数河流洪水由暴雨形成。雨洪河流的一个重要特点是汛期长、洪水多发、多变。从入汛到汛期结束，洪水特性有一个由弱变强、再由强变弱的演变过程。许多河流汛期还跨越不同的季节，具有明显的季节性变化。因此，对于同一防洪标准，汛期不同时间的防洪运用水位应有所不同。在汛期统一使用年最大设计洪水位，可能会使水库在某一时间处于超安全状态，汛期一旦出现中小洪水或较大洪水（有时距设计洪水还很远）就泄洪弃水，出现汛末水库不易满蓄、水资源利用率较低的现象，因此，在有条件的水库，采用分期设计洪水，按来水情势采取动态调度的运行方式，可提高洪水资源利用效率。

5.9.4.1　有足够洪水系列的分期洪水计算

为保证分期设计洪水成果符合防洪标准，又反映洪水的季节性变化，一种可行的途径是在年最大洪水样本空间内研究洪水的季节性规律，并提出采用年最大洪水及其发生季节或分期的联合概率。

式中：Pr（Ai）为年最大值发生在第i分期的概率；P（x／Ai）为发生在第i分期的年最大洪水的频率曲线，即条件频率曲线。

当具有足够长的洪水资料时，Pr（Ai）可采用非参数方法估计，而条件频率曲线P（x／Ai）可采用通常的频率分析方法直接估计。但在大多数资料条件下，年最大洪水系列本身就不长，发生在具体某个分期的年最大洪水系列就更短，以致无法据此直接估计P（x／Ai）。

5.9.4.2　采用超定量系列计算分期设计洪水

上述采用年最大值系列计算汛期分期设计洪水的方法，其主要缺陷是抽样只反映了极值的统计规律，而不能描述过程。为寻找更为理想的汛期分期设计洪水，首先必须改进抽样方法，使之能包括发生在各个时期的所有的大洪水，因而能比较全面地反映整个汛期洪水演变规律。洪水超定量抽样方法能基本满足上述要求。

应该指出，分期设计洪水对水利工程建设和运行甚为重要，但计算途径和方法尚需深入研究。

水文分析计算与水资源评价中的问题及解决方法

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